CN116721895A - 一种变压器用气体继电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器用气体继电器，包括壳体，所述的包括壳体顶部连接有密封盖，所述的密封盖顶部两侧均铰接连接有护罩，所述的壳体内腔中设有轻触点结构、重触点结构和集气台，所述的密封盖底部设有连接台，所述的连接台底部连接有排气装置，所述的密封盖顶部设有接线柱和预警处理器，所述的接线柱底部与轻触点结构、重触点结构和排气装置内部触点连接，顶部与预警处理器电性连接，所述的预警处理器内包含计时模块、逻辑模块和通讯模块，本装置在传统变压器上增加了排气装置，将双触点结构改为三触点结构，实现了自动排气功能，进一步提高对变压器故障类型判断，能够有效减少误判、误报现象。

Description

一种变压器用气体继电器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体是指一种变压器用气体继电器。

背景技术

气体继电器通常被称为保护继电器，主要用于检测变压器内部的故障和异常情况，并在出现故障时发出信号，使系统停机进行维护保养，变压器用气体继电器的工作原理是检测变压器内部气体的组成和比例，从而判断是否出现故障。当变压器内部发生故障时，例如绝缘材料老化、局部放电、表面放电、过载等，都会产生大量的气体，并将气体成分和比例发生变化。气体继电器会根据检测到的气体变化发出报警信号，从而引发关键设备停机进行检修。

现有变压器主要应用两大类气体继电器，1、全密封变压器用气体继电器，主要以qj-40为主2、有油枕类变压器(此类变压器多为大型变压器)，主要应用qj-50和qj-80为主，气体继电器为变压器保护装置，变压器在正常运行当中不可避免的会产生少量气体，气体在变压器内累积，因为现有气体继电器没有自动排气结构，气体累积到一定程度后会触发气体继电器保护功能，造成对变压器故障的误报。取消报警需要专业人员停电维护，人工放气；停电更会造成社会生活生产的诸多不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述困难，提供能够实现自动排气、准确判断变压器故障类型的一种变压器用气体继电器。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种变压器用气体继电器，包括壳体，所述的壳体两侧设有连接管口，所述的包括壳体顶部连接有密封盖，所述的密封盖顶部两侧均铰接连接有护罩，所述的壳体内腔中设有轻触点结构、重触点结构和集气台，所述的密封盖底部设有连接台，所述的连接台底部连接有排气装置，所述的密封盖顶部设有接线柱和预警处理器，所述的接线柱底部与轻触点结构、重触点结构和排气装置内部触点连接，顶部与预警处理器电性连接，所述的预警处理器内包含计时模块、逻辑模块和通讯模块，所述的计时模块用于计算轻触点结构和排气装置内部触点前后接通时间间隔，所述的逻辑模块用于判断计时模块间隔逻辑、重触点结构触点接通状态下，轻触点结构和排气装置触点接通关系，所述的通讯模块用于将逻辑模块判断结果反馈控制中心。

作为改进：所述的排气装置包括外壳，所述的外壳边侧设有多个条状通孔，所述的外壳内设有浮子，所述的浮子为内部中空结构，所述的浮子为底部固定设有连接块，所述的外壳内底部上设有不接触的触点一和触点二，所述的触点一和触点二通过与连接块接触实现电性连接，所述的浮子底部固定设有弹簧，所述的弹簧与外壳底部固定连接，所述的连接台底部设有与浮子顶部匹配的通孔，所述的密封盖上设有连通的排气管和排气口，所述的排气管与连接台底部通孔连通，通过排气装置，可使积累气体以及变压器故障产生的气体通过排气口排出，避免误报以及使油枕内积累气体。

作为改进：所述的重触点结构包括固定轴二，所述的固定轴二与壳体固定连接，所述的固定轴二上转动设有转动套管，所述的转动套管一侧连接有配重块二，另一侧连接有连接板，所述的配重块二底部设有重动触点，所述的壳体内固定设有重静触点，所述的重动触点与重静触点电性配合，所述的连接板一端设有排气板和挡板，重触点结构用于在变压器故障严重，造成油箱管道内气体涌流严重情况时，给予预警处理器信号，及时对变压器进行停机检修。

作为改进：所述的集气台固定于壳体内部，所述的集气台中间处设有集气槽，所述的集气台底部设有集气槽连通的导向槽，所述的集气槽内壁为弧形，所述的集气槽内壁上部设有多个排气槽，所述的排气板与集气槽滑动配合，通过集气台与重触点结构配合，实现了对少量气体的积累，排气板的设置用于配合轻触点结构和排气装置对于变压器轻微故障的判断，集气台也有效避免积累气体上升对轻触点结构动作的影响。

作为改进：所述的轻触点结构包括固定轴一，所述的固定轴一上转动设有连接柱，所述的连接柱一端连接有配重块一，另一端连接有浮块，所述的浮块底部设有轻动触点，所述的壳体内设有轻静触点，所述的轻动触点与轻静触点电性配合，在气体积累在密封盖底部一定量后，浮块浮力降低，使轻动触点与轻静触点电性连接，与排气装置配合，用于判断气体积累与变压器轻微故障。

作为改进：所述的外壳内侧设有弹性限位板，所述的弹性限位板与浮子外侧配合，通过弹性限位板可使浮子在浮力降低到一定程度后，瞬间实现排气，在浮力增加到一定程度后，瞬间关闭排气，可缩短排气过程，避免变压器油通过排气管道泄漏。

作为改进：所述的排气管与连接台底部通孔连接处设有球台，所述的球台内部设有存油腔，所述的存油腔与排气管和连接台底部通孔连通，通过球台内部的存油腔，进一步降低了变压器油通过排气管道泄漏的可能，使溢出的变压器油暂存在存油腔，在下次排气时，重新流到继电器内。

作为改进：所述的配重块二内部为空腔，所述的重触点结构重心位于固定轴二轴心处，所述的重触点结构在壳体内部充满变压器油的情况下保持静止状态，便于在变压器严重故障时，气体涌流能够轻易推动挡板，使重动触点与重静触点电性连接，触发报警信号。

作为改进：所述的排气口26连接有单向阀，所述的单向阀通过管道连接外部瓦斯储存罐，通过单向阀的设置，避免气体回流现象。

本发明与现有技术相比的优点在于：本装置在传统变压器上增加了排气装置，将双触点结构改为三触点结构，实现了自动排气功能，进一步提高对变压器故障类型判断，能够有效减少误判、误报现象，具体来说：

1、排气装置能够在继电器内气体积累到一定量后，能够实现自动排气，弹性限位块及存油腔的设置，可防止在排气过程中，变压器油外溢到排气管道内；

2、排气装置不单纯作为排气结构使用，通过增设的第三处触点，配合轻触点结构和计时模块，可以分辨正常工作积累气体和变压器轻微故障积累气体，避免误报；

3、重触点结构与集气台的配合，可实现对气泡的收集，可以增加排气装置中浮子的动作幅度，提高灵敏度；

4、预警处理器与轻触点结构、重触点结构和排气装置三处触点的配合，能够对正常工作积累气体、变压器轻微故障积累气体、变压器严重故障涌流气体和变压器缺油等故障进行精准分辨，避免了误报、错报情况的发生。

附图说明

图1是本发明一种变压器用气体继电器的结构示意图。

图2是本发明一种变压器用气体继电器的爆炸图。

图3是本发明一种变压器用气体继电器的剖视图。

图4是本发明一种变压器用气体继电器密封盖的结构示意图。

图5是本发明一种变压器用气体继电器排气装置的结构示意图。

图6是本发明一种变压器用气体继电器排气装置处的剖视图。

图7是本发明一种变压器用气体继电器轻触点结构的结构示意图。

图8是本发明一种变压器用气体继电器重触点结构的结构示意图。

图9是本发明一种变压器用气体继电器集气台的结构示意图。

图10是本发明一种变压器用气体继电器的工作原理示意图。

如图所示：1、壳体；2、密封盖；3、护罩；4、排气装置；5、轻触点结构；6、重触点结构；7、集气台；11、连接管口；12、观察窗；13、限位板；21、分隔板；22、接线柱；23、预警处理器；24、球台；241、存油腔；25、排气管；26、排气口；27、接线通口；28、接线出口；29、连接台；41、外壳；42、浮子；421、连接块；422、密封圈；43、弹性限位板；44、弹簧；45、触点一；46、触点二；51、固定轴一；52、连接柱；53、配重块一；54、浮块；55、轻动触点；56、轻静触点；61、固定轴二；62、转动套管；63、连接板；64、排气板；65、挡板；66、配重块二；67、重动触点；68、重静触点；71、集气槽；72、排气槽；73、导向槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

结合附图1、图2和图3所示，一种变压器用气体继电器，包括壳体1，所述的壳体1两侧设有连接管口11，所述的壳体1外侧设有观察窗12，所述的观察窗12旁侧设有刻度线，所述的包括壳体1顶部连接有密封盖2，所述的密封盖2顶部两侧均铰接连接有护罩3，所述的护罩3与密封盖2通过螺栓固定连接，所述的壳体1内腔中设有轻触点结构5、重触点结构6和集气台7，所述的密封盖2底部设有连接台29，所述的连接台29底部连接有排气装置4，所述的密封盖2顶部设有接线柱22和预警处理器23，所述的接线柱22底部与轻触点结构5、重触点结构6和排气装置4内部触点连接，顶部与预警处理器23电性连接，所述的预警处理器23内包含计时模块、逻辑模块和通讯模块，所述的计时模块用于计算轻触点结构5和排气装置4内部触点前后接通时间间隔，所述的逻辑模块用于判断计时模块间隔逻辑、重触点结构6触点接通状态下，轻触点结构5和排气装置4触点接通关系，所述的通讯模块用于将逻辑模块判断结果反馈控制中心，所述的通讯模块包含有限通讯和无线通讯，所述的无线通讯包含无线蓝牙模块、4G/5G/6G通讯模块、无线组网模块、wifi通信模块。

结合附图4和图6所示，所述的密封盖2顶部设有分隔板21，所述的接线柱22和预警处理器23位于分隔板21两侧，所述的分隔板21上设有连通的排气管25和排气口26，所述的排气口26连接有单向阀，所述的单向阀通过管道连接外部瓦斯储存罐，所述的排气管25一端连接有球台24，所述的球台24固定于密封盖2上，所述的球台24内部设有存油腔241，所述的存油腔241与排气管25和连接台29底部通孔连通，所述的分隔板21上设有接线通口27和接线出口28，通过分隔板21将接线柱22和球台24、预警处理器23分开，可以方便维修人员针对性检查，避免在检修接线柱22时，对预警处理器23造成损坏，避免在预警处理器23时，对接线柱22造成损坏。

结合附图5和图6所示，所述的排气装置4包括外壳41，所述的外壳41边侧设有多个条状通孔，所述的外壳41内设有浮子42，所述的浮子42为内部中空结构，顶部为锥形，所述的浮子42顶部设有密封圈422，所述的外壳41内侧设有弹性限位板43，所述的弹性限位板43与浮子42外侧配合，所述的浮子42为底部固定设有连接块421，所述的外壳41内底部上设有不接触的触点一45和触点二46，所述的触点一45和触点二46通过与连接块421接触实现电性连接，所述的浮子42底部固定设有弹簧44，所述的弹簧44与外壳41底部固定连接，所述的连接台29底部设有与浮子42顶部匹配的通孔，在密封盖2底部积累气体后，继电器内变压器油液面降低，使浮子42浮力下降，在浮力降低到一定值时，弹簧44带动浮子42克服浮力及弹性限位板43阻力下降，使连接块421与触点一45、触点二46接触，实现触点一45和触点二46电性连接，并使连接台29底部通口打开，进行排气，在排气过程中，液面上升，使浮子42浮力增大，到达一定值后，带动浮子42克服弹簧44弹性势能和弹性限位板43阻力，浮子42上升，断开触点一45、触点二46电性连接，堵住连接台29底部通口，排气结束。

结合附图3和图8所示，所述的重触点结构6包括固定轴二61，所述的固定轴二61与壳体1固定连接，所述的固定轴二61上转动设有转动套管62，所述的转动套管62一侧连接有配重块二66，另一侧连接有连接板63，所述的配重块二66底部设有重动触点67，所述的壳体1内固定设有重静触点68，所述的重动触点67与重静触点68电性配合，所述的连接板63一端设有排气板64和挡板65，所述的配重块二66内部为空腔，所述的重触点结构6重心位于固定轴二61轴心处，所述的重触点结构6在壳体1内部充满变压器油的情况下保持静止状态。

结合附图3和图9所示，所述的集气台7固定于壳体1内部，轻触点结构5的下方，所述的集气台7中间处设有集气槽71，所述的集气台7底部设有集气槽71连通的导向槽73，所述的集气槽71内壁为弧形，所述的集气槽71内壁上部设有多个排气槽72，所述的排气板64与集气槽71滑动配合。

重触点结构6与集气台7工作原理：在变压器正常工作及轻微故障情况时，气体经过导向槽73汇集在集气槽71处，在达到一定体积后，推动排气板64移动，在排气板64移动到排气槽72后，气体通过排气槽72排出，排气板64在配重块二66浮力作用下复位，在变压器严重故障情况时，此时变压器油箱产生大量气泡向继电器涌动，首先推动排气板64移动，随后推动挡板65继续移动，使重动触点67与重静触点68电性连接，在变压器油变少时，配重块二66浮力降低，在配重块二66浮力重力作用下，使重动触点67与重静触点68电性连接。

结合附图3和图7所示，所述的轻触点结构5包括固定轴一51，所述的固定轴一51上转动设有连接柱52，所述的连接柱52一端连接有配重块一53，另一端连接有浮块54，所述的壳体1内固定设有与配重块一53配合的限位板13，所述的浮块54底部设有轻动触点55，所述的壳体1内设有轻静触点56，所述的轻动触点55与轻静触点56电性配合，在密封盖2底部积累气体后，继电器内变压器油液面降低，使浮块54浮力下降，浮块54重力促使轻动触点55接近并与轻静触点56电性连接，在排气过程中，液面升高，浮块54浮力上升，轻动触点55与轻静触点56分开，配重块一53接触限位板13。

结合附图3和图10所示，本装置的内部结构布局使变压器油液面在第一预警线、第二预警线和第三预警线三处位置时，分别使轻触点结构5触点连接、排气装置4触点连接、重触点结构6触点连接，计时模块在轻触点结构5触点连接时开始计时，在排气装置4触点连接时计时结束，时间间隔较长且重触点结构6触点未连接时，为变压器正常工作产生累计气体，此时预警处理器23不会向控制中心发出预警，自动排气，时间间隔较短且重触点结构6触点未连接时，为变压器轻微故障产生气体，此时预警处理器23向控制中心发出轻微故障报警，自动排气，在重触点结构6触点连接且前后较短时间内存在轻触点结构5和排气装置4触点间歇性连接情况时，为变压器严重故障产生涌流气体，此时预警处理器23向控制中心发出严重故障报警，自动排气，变压器主要设备停机，在重触点结构6触点连接且轻触点结构5和排气装置4触点长时间连接时，为变压器油变少，液面降低，此时预警处理器23向控制中心发出缺油预警，提醒及时补油，变压器主要设备正常运行。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种变压器用气体继电器，包括壳体(1)，所述的壳体(1)两侧设有连接管口(11)，所述的壳体(1)顶部连接有密封盖(2)，所述的密封盖(2)顶部两侧均铰接连接有护罩(3)，其特征在于：所述的壳体(1)内腔中设有轻触点结构(5)、重触点结构(6)和集气台(7)，所述的密封盖(2)底部设有连接台(29)，所述的连接台(29)底部连接有排气装置(4)，所述的密封盖(2)顶部设有接线柱(22)和预警处理器(23)，所述的接线柱(22)底部与轻触点结构(5)、重触点结构(6)和排气装置(4)内部触点连接，顶部与预警处理器(23)电性连接，所述的预警处理器(23)内包含计时模块、逻辑模块和通讯模块，所述的计时模块用于计算轻触点结构(5)和排气装置(4)内部触点前后接通时间间隔，所述的逻辑模块用于判断计时模块间隔逻辑、重触点结构(6)触点接通状态下，轻触点结构(5)和排气装置(4)触点接通关系，所述的通讯模块用于将逻辑模块判断结果反馈控制中心。

2.根据权利要求1所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的排气装置(4)包括外壳(41)，所述的外壳(41)边侧设有多个条状通孔，所述的外壳(41)内设有浮子(42)，所述的浮子(42)为内部中空结构，所述的浮子(42)底部固定设有连接块(421)，所述的外壳(41)内底部上设有不接触的触点一(45)和触点二(46)，所述的触点一(45)和触点二(46)通过与连接块(421)接触实现电性连接，所述的浮子(42)底部固定设有弹簧(44)，所述的弹簧(44)与外壳(41)底部固定连接，所述的连接台(29)底部设有与浮子(42)顶部匹配的通孔，所述的密封盖(2)上设有连通的排气管(25)和排气口(26)，所述的排气管(25)与连接台(29)底部通孔连通。

3.根据权利要求1所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的重触点结构(6)包括固定轴二(61)，所述的固定轴二(61)与壳体(1)固定连接，所述的固定轴二(61)上转动设有转动套管(62)，所述的转动套管(62)一侧连接有配重块二(66)，另一侧连接有连接板(63)，所述的配重块二(66)底部设有重动触点(67)，所述的壳体(1)内固定设有重静触点(68)，所述的重动触点(67)与重静触点(68)电性配合，所述的连接板(63)一端设有排气板(64)和挡板(65)。

4.根据权利要求3所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的集气台(7)固定于壳体(1)内部，所述的集气台(7)中间处设有集气槽(71)，所述的集气台(7)底部设有集气槽(71)连通的导向槽(73)，所述的集气槽(71)内壁为弧形，所述的集气槽(71)内壁上部设有多个排气槽(72)，所述的排气板(64)与集气槽(71)滑动配合。

5.根据权利要求1所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的轻触点结构(5)包括固定轴一(51)，所述的固定轴一(51)上转动设有连接柱(52)，所述的连接柱(52)一端连接有配重块一(53)，另一端连接有浮块(54)，所述的浮块(54)底部设有轻动触点(55)，所述的壳体(1)内设有轻静触点(56)，所述的轻动触点(55)与轻静触点(56)电性配合。

6.根据权利要求4所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的外壳(41)内侧设有弹性限位板(43)，所述的弹性限位板(43)与浮子(42)外侧配合。

7.根据权利要求4所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的排气管(25)与连接台(29)底部通孔连接处设有球台(24)，所述的球台(24)内部设有存油腔(241)，所述的存油腔(241)与排气管(25)和连接台(29)底部通孔连通。

8.根据权利要求3所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的配重块二(66)内部为空腔，所述的重触点结构(6)重心位于固定轴二(61)轴心处，所述的重触点结构(6)在壳体(1)内部充满油的情况下保持静止状态。

9.根据权利要求2所述的一种变压器用气体继电器，其特征在于：所述的排气口(26)连接有单向阀，所述的单向阀通过管道连接外部瓦斯储存罐。